Tuulisähköä täysin tyynellä säällä

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

EDIT: Valmistajan lehdistötiedote, käy lukemassa, siellä on yksityiskohtaisempaa tietoa.

Taloussanomat
Tuulisähköä saadaan myös tyynellä

24.9. 19:53 Yhdysvaltalainen pienyritys kehittää teknologiaa, joka saattaa mullistaa tuulivoiman tuotannon. Yrityksen idean mukaan tuulivoimaloilla voidaan tuottaa sähköä myös täysin tyynellä ilmalla.

Tämä onnistuu muuttamalla tuulienergia aluksi paineilmaksi ennen sähköntuotantoa ja varastoimalla se esimerkiksi vanhoihin hiilikaivoksiin, luoliin tai maakaasukentille.

Yhdysvaltalaisen General Compression -yrityksen teknologiaa esiteltiin äskettäin Saksassa tuulivoimamessuilla.

Saksalaisen Der Spiegel -lehden mukaan tuulienergian säilöminen paineilman muodossa ei ole sinänsä uutta. Aikaisemmassa teknologiassa paineilma kuitenkin synnytettiin sähköllä, joka syntyy tuulivoimalassa. Tällaisen järjestelmän energiatehokkuus on huono.

General Compression -yrityksen teknologiassa kysymys on paineilman tekemisestä suoraan tuulivoimalassa ilman sähköksi muuttamisen välivaihetta. Näin järjestelmän tehokkuus paranee huomattavasti.

Paineilma voidaan varastoida esimerkiksi luoliin, entisiin hiilikaivoksiin tai kaasukentille. Näin energiaa voidaan varastoida tuulisina päivinä ja purkaa varastoja sähkön tuotantoon tyyninä päivinä.

http://www.taloussanomat.fi/energia-ja- ... 723529/382
(Tekstin lsenssi: http://www.taloussanomat.fi/lisenssi/200723529 )

Tuo lienee uusi tapa varastoidun energian käyttöön. Jäi vähän epäselväksi se, miten paineilma on tarkoitus kehittää ("suoraan tuulivoimalassa ilman sähköksi muuntamisen välivaihetta") ja siirtää varastoon.

Joskus olenkin sanonut, että jos tuuli voitaisiin monopolisoida ja sitten valjastaa/hallita, tuulivoimaa olisi ylivoimaisesti eniten käytetty tapa tuottaa sähköä. Polttoaine kun on tuotannon tavoin puhdasta ja lisäksi uusiutuvaa ja ilmaista.

Sivut

Kommentit (56)

Vierailija

Tässäpä vastaus, kun täällä jankataan siitä säätövoimasta....
Vedyn tuottaminen tuulivoimalla on myös yksi varteenotettava vaihtoehto, jolloin ko polttoainetta voidaan käyttää kulkuneuvoihin tai mihin tahansa polttokennojen avulla jne.

http://www.pem-energy.com/index.html Tässä Suomalainen firma, joka kehittää systeemiä tehdä tuulienergialla suoraan vetyä.

Antero Rantanen, Kustavi

Vierailija
anteror
Tässäpä vastaus, kun täällä jankataan siitä säätövoimasta....
Vedyn tuottaminen tuulivoimalla on myös yksi varteenotettava vaihtoehto, jolloin ko polttoainetta voidaan käyttää kulkuneuvoihin tai mihin tahansa polttokennojen avulla jne.

http://www.pem-energy.com/index.html Tässä Suomalainen firma, joka kehittää systeemiä tehdä tuulienergialla suoraan vetyä.

Antero Rantanen, Kustavi

Vetyvarastointi on vain siitä harmillinen, että huonon hyötysuhteensa vuoksi se hukkaa noin 5/6 tuulimyllyn tuottamasta energiasta. Pahin ongelma on nimenomaan vedyn tuotossa ja sen käytössä, joiden yhdistetty hyötysuhde on parhaimmillaankin luokkaa 12%. Polttamalla saatu vety lämmöksi saataisiin ehkä neljäsosa tuotetusta energiasta hyötykäyttöön. Vedyn erotus elektrolyysillä ilman kovaa lämpöä kun ei ole erityisen tehokasta, eikä pienyksikössä saavuteta riittävää prosessilämpöä ilman valtavia hukkatehoja esim. höyryerotuksessa.

Se siis käytännössä viisinkertaistaa tuulivoiman kustannukset per kWh sen lisäksi että vedyn tuottolaitteisto ja polttokennot maksavat vielä erikseen rahaa.

Tietenkin sitä sähköä voi ottaa ulos välistä, mutta se taas vähentää vedyn saantia niin merkittävästi että sitä ei riitä enää varavoimaksi, varsinkaan tuulivoiman kaltaiselle laitokselle jolle on ominaista pitkätkin heikkotuottoiset jaksot aina päivistä viikkoihin.

Vierailija

Paineakun käyttö on vanhaa tekniikkaa, luolaston käytön projektin aloitti Espanjakin jo -80 luvulla. Siellä luolaston ylipaine toimi muistaakseni kaasuturbiinin hyötysuhteen nostajana.

Paineakkuun voidaan varastoida energiaa. Oli alkuperäinen energiantuotantotapa ydin- tai tuulivoimaa.

Vierailija

Erikoissovelluksia lukuunottamatta tuulella ei kannata tuottaa kuin suoraa ja/tai epäsuoraa lämpöenergiaa johonkin massaan josta sitä voi lämpöpunpulla ottaa kun tarvitsee. Niin jos pitää tuulimyllyistä. Täytyy koska siirtomatka ei voi olla suuri.

Vierailija

Paineilma tuotetaan DragonFly-kompressorilla. Eli kyseessä ei kuitenkaan ole mikään maailmanluokan uusi sensaatio. Tuulimyllyn sähkögeneraattori vain korvataan paineilmakompressorilla, ei muuta.

Voitaneen siis puhua oikeastaan "paineilmasähkölaitoksesta", käyttövoimana paineilma riippumatta siitä millä se on tuotettu.

Tämäkään idea ei muuta sitä tosiseikkaa että jos paineilma loppuu ja on tyyntä, sähköntuotanto lopahtaa kuin kanan lento. Ja sitten kun/jos alkaa tuulemaan, tuotanto on silti nolla, kunnes paineilmaa on taas saatavilla. Pinnat vaan uudelle innovaatiolle, mutta ettei tässä vaan kävisi samoin kuin jos kusee pakkasella housuihinsa.... loput varmaan tiedätte

Lisää valmistajan General Compression sivuilta.

Vierailija

Paineilman tuotantoa voisi vielä lisätä ja täydentää tällä:

Sähkön tuottajaksi tästä ei oikein ole suoraan.

Vierailija
Ertsu
Paineilman tuotantoa voisi vielä lisätä ja täydentää tällä:

Sähkön tuottajaksi tästä ei oikein ole suoraan.

Ihan hyvä idea kuitenkin. Aaltovoimaahan tuossa kuvataan. Kesäsähköä

Mitenköhän talven jäätikköjä voisi hyödyntää? En halua "Humisevat harjut" tänne. Onneksi olemme täällä sisämaassa melko turvassa moisilta ropelleilta

Kehittelisivät tuulivoimaa vaikkapa perinteisen tapaan. Tuulimyllyiksi, eli Vaasan Myllykin voisi alkaa jauhattamaan viljaa tuulimyllyillä. Siinäpä oikein luomuviljaa. Aina vaan puhutaan sähköenergiasta, ja sen tuotannosta. Miksei voisi hyödyntää muullakin tavoin?

Vierailija

Mietityttää tuo paineilmavarastoinnin hyötysuhde. Nimittäin paineilmatyökalut, jotka sinänsä hyviä laitteita ovatkin, niiden hyötysuhde on onnettoman surkea. 1-2kW kompura ja sen perässä joku muutaman sadan watin tehoinen hiomakone pyörii. Jotta muuttuuko tilanne miksikään isossa mittakaavassa? Lamellimoottori sähkögeneraattoria pyörittämään?

Vierailija
jussipaita
Mietityttää tuo paineilmavarastoinnin hyötysuhde. Nimittäin paineilmatyökalut, jotka sinänsä hyviä laitteita ovatkin, niiden hyötysuhde on onnettoman surkea. 1-2kW kompura ja sen perässä joku muutaman sadan watin tehoinen hiomakone pyörii. Jotta muuttuuko tilanne miksikään isossa mittakaavassa? Lamellimoottori sähkögeneraattoria pyörittämään?

Atlas Copco valmistaa näköjään tehokkaita kulmahiomakoneita turbiinimoottorilla varustettuna. Paineilman kulutukseksi mainitaan lamellimoottoreilla 20 - 25 l/s ja paineilmaturbiineilla 15 l/s kilowattia kohden. Eli paineilmaturbiinin hyötysuhde on siis ainakin tässä tapauksessa parempi.

Eli nuo General Compression:in sähkögeneraattorit saavat käyttövoimansa todennäköisesti paineilmakäyttöön optimoiduilta kaasuturbiineilta tms.

Vierailija
MarsMan
Paineilma tuotetaan DragonFly-kompressorilla. Eli kyseessä ei kuitenkaan ole mikään maailmanluokan uusi sensaatio. Tuulimyllyn sähkögeneraattori vain korvataan paineilmakompressorilla, ei muuta.

Voitaneen siis puhua oikeastaan "paineilmasähkölaitoksesta", käyttövoimana paineilma riippumatta siitä millä se on tuotettu.

Tämäkään idea ei muuta sitä tosiseikkaa että jos paineilma loppuu ja on tyyntä, sähköntuotanto lopahtaa kuin kanan lento. Ja sitten kun/jos alkaa tuulemaan, tuotanto on silti nolla, kunnes paineilmaa on taas saatavilla. Pinnat vaan uudelle innovaatiolle, mutta ettei tässä vaan kävisi samoin kuin jos kusee pakkasella housuihinsa.... loput varmaan tiedätte :)

No nyt valkeni vähän tuon härvelin toiminta, olin ajatellut turhan monimutkaisesti. Yksinkertaisesti näin(kö?): on jokin menetelmä, jolla tuulella tuotetaan paineilmaa suureen varastoon. Varastossa olevalla paineilmalla pyöritetään tuulimyllyä, mahdollisesti jonkinlaisen tuulitunnelin kautta

Kun uusiutuvaa energiaa (tässä tapauksessa tuulta) varastoidaan, sitä pitääkin varastoida sen mukaan, kuinka suureksi on laskettu pisin saannin katkosaika, varaston ja kulutuksen määrä.

Energian varastointi uusiutuvilla energioilla, vaikkapa vedyksi, kannattaa usein tehdä niin, että sitä varastoidaan vain ylituotannosta - siis siitä tuotannosta, joka ei mene suoraan kulutukseen. Tämä idea ei tue tuota ajatusta.

Voisko joku viisaampi esittää laskelmia tarvittavan paineilmavaraston suuruudesta yms ?

Paineilman kierrätys takaisin systeemiin?

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005

Arvioidaanpa hieman tuota vaadittavan painesäiliön kokoa.

Paineilmaturbiini kuluttaa paineilmaa 15 l/s/kW. Tyypillinen
ilmanpaine 8 bar.

25 l:n pieneen kompressoriin menee siis 8x25 = 200 l. Tuolla pyörittää siis esim. pientä kulmahiomakonetta (1 kW) 200 l/15 l = 13 sekuntia.

Eli tällä perusteella tarvittaisiin yhden kWh:n varastoimiseen tilavuutta 15 l/s * 60 * 60/8 = 6,75 m3.

Otetaan esimerkiksi pieni voimalaitos, josta pitäisi riittää vuorokauden tarve 500 MWh:lle: 500 000 kWh * 24 h * 6,75 m3 = 81 000 000 m3.

Aika isoja luolia saisi tuulivoimaloiden yhteyteen kaivaa - ja näiden pitäisi lisäksi olla paineen kestäviä. Toki painetta kasvattamalla tilavuus pienenee.

Lisäys: Tuo kompressori pystyykin 100 bar:iin, joten 6 480 000 m3 riittää.

Vierailija
Volitans
Arvioidaanpa hieman tuota vaadittavan painesäiliön kokoa.

Paineilmaturbiini kuluttaa paineilmaa 15 l/s/kW. Tyypillinen
ilmanpaine 8 bar.

25 l:n pieneen kompressoriin menee siis 8x25 = 200 l. Tuolla pyörittää siis esim. pientä kulmahiomakonetta (1 kW) 200 l/15 l = 13 sekuntia.

Eli tällä perusteella tarvittaisiin yhden kWh:n varastoimiseen tilavuutta 15 l/s * 60 * 60/8 = 6,75 m3.

Otetaan esimerkiksi pieni voimalaitos, josta pitäisi riittää vuorokauden tarve 500 MWh:lle: 500 000 kWh * 24 h * 6,75 m3 = 81 000 000 m3.

Aika isoja luolia saisi tuulivoimaloiden yhteyteen kaivaa - ja näiden pitäisi lisäksi olla paineen kestäviä. Toki painetta kasvattamalla tilavuus pienenee.

Lisäys: Tuo kompressori pystyykin 100 bar:iin, joten 6 480 000 m3 riittää.

6.4Mm3 tulee 4*4*4km, mikä voi olla pienikin koko joillekin ajatelluista varastoista (luoliin, entisiin hiilikaivoksiin tai kaasukentille), paine niissä voi olla suurempi, mutta sanotaan näin, että laitokseen sijoittajalta vaaditaan rahaa myös menettää sijoituksensa.

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005
Vastaaja_s24fi

6.4Mm3 tulee 4*4*4km, mikä voi olla pienikin koko joillekin ajatelluista varastoista (luoliin, entisiin hiilikaivoksiin tai kaasukentille), paine niissä voi olla suurempi, mutta sanotaan näin, että laitokseen sijoittajalta vaaditaan rahaa myös menettää sijoituksensa.

4x4x4 km = 64 000 000 000 m3
1 m3:kin on jo 1 000 000 000 m3

Eli ei ihan noin paljoa, 400 x 400 x 40 m riittää, joka sekin on valtava!

Vierailija
Volitans
Vastaaja_s24fi

6.4Mm3 tulee 4*4*4km, mikä voi olla pienikin koko joillekin ajatelluista varastoista (luoliin, entisiin hiilikaivoksiin tai kaasukentille), paine niissä voi olla suurempi, mutta sanotaan näin, että laitokseen sijoittajalta vaaditaan rahaa myös menettää sijoituksensa.



4x4x4 km = 64 000 000 000 m3
1 m3:kin on jo 1 000 000 000 m3

Eli ei ihan noin paljoa, 400 x 400 x 40 m riittää, joka sekin on valtava!

Noin se on. En vaivautunut tarkistamaan edes suuruusluokkaa - 1000-kertainen virhe olisi paljastunut helposti. Joillekin, kuten sinulle, tuollaiset mittasuhteet voi olla helposti ymmärrettävissä.

Hämmästelin aikoinaan sitäkin, kuinka pieneen tilaan kaikki maapallon ydinjätteet mahtuisi. En muista sitä nyt, mutta ronkin sen tiedon jostain tähän. /1/

Kolmiulotteinen ajattelu ei taida olla vahvimpia puoliani?

EDIT, off-topic

1: http://www.stuk.fi/ydinturvallisuus/ydi ... aailmalla/
[size=75:1wponqwz]"Lyhytikäisiä keski- ja matala-aktiivisia jätteitä, joissa vallitsevien radioaktiivisten aineiden puoliintumisaika on enintään noin 30 vuotta, on useita miljoonia kuutiometrejä"
Tuo ei ollut aivan se mitä hain, mutta jääköön tähän[/size:1wponqwz]

Vierailija

Huomattavasti yksityiskohtaisempaa tietoa valmistajan lehdistötiedotteesta:

http://www.generalcompression.com/news/ ... .aspx?id=7

Mun pitää pureksia juttua, mutta jos ymmärrän oikein (surkea enkun taitoni), niin siirron (kompressoria pyörittävästä myllystä paineilmaa hyödyntävään myllyyn?) hyötysuhteeksi mainitaan yli 90%, paineilmavarasto on 4-12h, mutta esim. suolakaivoksiin voidaan laittaa yli kuukauden paineilmavarasto. Sähköä tuottavan tuulimyllyn tehoa en nähnyt tekstistä, ilmeisesti se on hyvin pieni. Senhän ei tarvitse olla, eikä se varmasti olekaan, perinteinen 3-lapainen tuulimylly.

Oikeastaan näin kun ajattelee, niin tuo 4 tunnin varastointiaikakin on jo erinomaisen hyvä. Sehän parantaa kummasti tuulivoiman tuoton ennustettavuutta!

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat